(57)【要約】【課題】  高電力変換効率化を実現でき、また小型化を実現する発光ダイオード駆動装置を提供することを目的とする。【解決手段】  発光ダイオード駆動装置は、トランス４、ダイオード５、発光ダイオード６、スイッチング素子７、定電流源８、レギュレータ９、スイッチング素子７のオン／オフ制御をする制御回路１０、および第２コンデンサ１１から構成され、制御回路１０は第２コンデンサ１１を電源としている。発光ダイオード駆動装置の起動時は、電源電圧Ｖｉｎは、定電流源８およびレギュレータ９より制御回路１０の電源電圧Ｖｃｃが一定電圧となるように調整されて第２コンデンサ１１へ印加され、制御回路１０によるスイッチング素子７のオン／オフ制御が開始されると、トランス４の二次側コイルに生じる誘導起電力による電流が第２コンデンサ１１へ供給される。【選択図】      図１
2007073781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側コイルの一端に電圧源より電源電圧が印加されるトランス、および前記トランスの一次側コイルの他端に接続された１つ以上の発光ダイオード、およびカソードが前記トランスの一次側コイルの一端に接続され、アノードが前記発光ダイオードに接続され、前記トランスの一次側コイルに生じる逆起電力を前記発光ダイオードに供給するダイオードから構成される発光ダイオードブロックと、
一端が、前記発光ダイオードブロックに接続され、他端が、前記電圧源の基準電位に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の高電位側端子、制御端子、および低電位側端子に接続され、前記スイッチング素子をオン／オフ制御する制御回路と、
一端が、前記トランスの一次側コイルと前記ダイオードのカソードとの接続点に接続された定電流源と、
一端が、前記定電流源の他端に接続され、他端が、前記制御回路の電源電圧端子に接続されたレギュレータと、
一端が、前記レギュレータの他端および前記制御回路に接続され、他端が、前記電圧源の基準電位に接続されたコンデンサ
を備え、
前記トランスの二次側コイルは、一端が前記コンデンサの一端に接続され、他端が前記電圧源の基準電位に接続されていること
を特徴とする発光ダイオード駆動装置。
【請求項２】
一次側コイルの一端に電圧源より電源電圧が印加されるトランス、および前記トランスの一次側コイルの他端に接続された１つ以上の発光ダイオード、およびカソードが前記トランスの一次側コイルの一端に接続され、アノードが前記発光ダイオードに接続され、前記トランスの一次側コイルに生じる逆起電力を前記発光ダイオードに供給するダイオードから構成される発光ダイオードブロックと、
一端が、前記発光ダイオードブロックに接続され、他端が、前記電圧源の基準電位に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の高電位側端子、制御端子、および低電位側端子に接続され、前記スイッチング素子をオン／オフ制御する制御回路と、
一端が、前記スイッチング素子の高電位側端子に接続された定電流源と、
一端が、前記定電流源の他端に接続され、他端が、前記制御回路の電源電圧端子に接続されたレギュレータと、
一端が、前記レギュレータの他端および前記制御回路に接続され、他端が、前記電圧源の基準電位に接続されたコンデンサ
を備え、
前記トランスの二次側コイルは、一端が前記コンデンサの一端に接続され、他端が前記電圧源の基準電位に接続されていること
を特徴とする発光ダイオード駆動装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記スイッチング素子に流れるピーク電流値を外部から変化させるためのピーク電流制御力端子を有すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記発光ダイオードからの発光の起動と停止を実行する起動／停止回路と、発振器を備え、
前記起動／停止回路から起動信号が出力されているとき、前記スイッチング素子に流れる電流を検出し、前記ピーク電流制御端子より入力されるピーク電流値の設定値に応じて、前記発振器から出力されるパルスのデューティ比を変化させて前記スイッチング素子の制御端子へ出力する回路を有すること
を特徴とする請求項３に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記スイッチング素子が発熱を有する異常状態となったことを検出し、動作する過熱保護回路を備え、
前記制御回路は、前記過熱保護回路が動作すると、前記スイッチング素子の制御端子への出力を停止すること
を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光ダイオード駆動装置の一例が、特許文献１に開示されている。
この特許文献１に開示されている従来の発光ダイオード駆動装置を図９の回路図を参照しながら説明する。
【０００３】
図９において、４１は発光ダイオード群であり、発光ダイオード駆動装置の駆動対象である発光ダイオードが、複数（図では３個）直列に接続されて設けられている。
また一端が、供給電圧は広範囲に変動する、例えば８ＶＤＣ〜４００ＶＤＣと変動する入力電源（端子）Ｖｉｎが接続され、他端が発光ダイオード群４１のｐ電極側（アノード側）に接続されたインダクタ４２が設けられ、またカソードが入力電源（端子）Ｖｉｎが接続され、アノードが発光ダイオード群４１のｎ電極側（カソード側）に接続され、インダクタ４２に生じる逆起電力を発光ダイオード群４１へ供給するダイオード４３が設けられている。このダイオード４３のアノードに、発光ダイオード群４１に流れる電流を制御する制御ＩＣ５１の出力端子Ｏｕｔが接続されている。
【０００４】
この制御ＩＣ５１には、入力電源（端子）Ｖｉｎに接続され、入力電源Ｖｉｎより入力される広範囲の電圧変動を許容し、制御ＩＣ５１内に供給される電力を調整するＨＶレギュレータ５２と、出力端子Ｏｕｔに接続され、発光ダイオード群４１に流れる電流をスイッチングするスイッチングトランジスタ５３と、発光ダイオード群４１に流れる電流をフィードバックする抵抗５４と、スイッチングトランジスタ５３のゲートに接続され、抵抗５４から入力される電圧（発光ダイオード群４１に流れる電流値に相当）をフィードバックしながら、設定されたピーク電流値となるようにゲートへ出力するパルス幅を制御する制御回路５５が設けられている。また制御回路５５は、電源電圧をＨＶレギュレータ５２より得ている。
【０００５】
上記構成により、スイッチングトランジスタ５３を駆動するパルス幅制御を行うことにより、発光ダイオード群４１に流れる電流が、設定されたピーク電流値に制御され、所定の発光輝度が得られる。
【０００６】
上記制御回路５５の回路の一例を図１０に示す。パルス幅調整器を形成する、発振器５７およびフリップフロップ５８と、外部から設定される電圧（発光ダイオード４１に流すピーク電流の目標値に相当）と抵抗５４から入力されるセンサ入力電圧（発光ダイオード４１に流れる電流値に相当）を比較しパルス幅を決定するコンパレータ５９，６０等から構成されている。
【０００７】
以上のように、従来の発光ダイオード駆動装置は、制御ＩＣ５１、インダクタ４２、発光ダイオード群４１、およびダイオード４３から構成され、この回路構成により、発光ダイオード駆動装置の小型化、高効率を実現している。
【特許文献１】米国特許第６，６６７，５８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の発光ダイオード駆動装置では、制御ＩＣ５１内部の制御回路５５の電源電圧は、入力電源ＶｉｎからＨＶレギュレータ５２を介して得ているため、入力電源Ｖｉｎが高電圧となると、制御ＩＣ５１内部の消費電力ロスが高くなり、さらなる高効率化に支障となるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、高電力変換効率化を実現でき、また小型化を実現できる発光ダイオード駆動装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置は、一次側コイルの一端に電圧源より電源電圧が印加されるトランス、および前記トランスの一次側コイルの他端に接続された１つ以上の発光ダイオード、およびカソードが前記トランスの一次側コイルの一端に接続され、アノードが前記発光ダイオードに接続され、前記トランスの一次側コイルに生じる逆起電力を前記発光ダイオードに供給するダイオードから構成される発光ダイオードブロックと、一端が、前記発光ダイオードブロックに接続され、他端が、前記電圧源の基準電位に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の高電位側端子、制御端子、および低電位側端子に接続され、前記スイッチング素子をオン／オフ制御する制御回路と、一端が、前記トランスの一次側コイルと前記ダイオードのカソードとの接続点に接続された定電流源と、一端が、前記定電流源の他端に接続され、他端が、前記制御回路の電源電圧端子に接続されたレギュレータと、一端が、前記レギュレータの他端および前記制御回路に接続され、他端が、前記電圧源の基準電位に接続されたコンデンサを備え、前記トランスの二次側コイルは、一端が前記コンデンサの一端に接続され、他端が前記電圧源の基準電位に接続されていることを特徴とするものである。
【００１１】
以上のように構成することにより、制御回路によりスイッチング素子がオン／オフ制御され、発光ダイオードに流れる電流がオン／オフ制御されることにより、トランスの二次側コイルに誘導起電力が生じ、二次側コイルより電流がコンデンサへ供給され、コンデンサより電力が制御回路へ供給される。よって制御回路で消費される電力を低減することができるため、発光ダイオード駆動装置の更なる高効率化を実現できる。
【００１２】
また請求項２に記載の発光ダイオード駆動装置は、請求項１の定電流源の一端の接続を、トランスの一次側コイルとダイオードのカソードとの接続点から、スイッチング素子の高電位側端子に変更したことを特徴とするものである。
【００１３】
以上のように構成することにより、制御回路で消費される電力を低減すると共に、定電流源、レギュレータ、制御回路、およびスイッチング素子を１つの半導体パッケージに内蔵した折にパッケージの外部出力端子を少なくすることが可能なため、発光ダイオード駆動装置の更なる小型化と低価格化を実現できる。
【００１４】
また請求項３に記載の発光ダイオード駆動装置は、上記請求項１または請求項２に記載の発光ダイオード駆動装置の制御回路において、前記制御回路は、前記スイッチング素子に流れるピーク電流値を外部から変化させるためのピーク電流制御力端子を有することを特徴とするものである。
【００１５】
以上のように構成することにより、ピーク電流制御力端子を介してスイッチング素子に流れるピーク電流値を外部から変化させることができ、発光ダイオードの発光輝度を調光することが可能となるため、外部の明るさに適した発光ダイオードの発光輝度を得られる。
【００１６】
また請求項４に記載の発光ダイオード駆動装置は、請求項３に記載の発光ダイオード駆動装置の制御回路において、前記制御回路は、前記発光ダイオードからの発光の起動と停止を実行する起動／停止回路と、発振器を備え、前記起動／停止回路から起動信号が出力されているとき、前記スイッチング素子に流れる電流を検出し、前記ピーク電流制御端子より入力されるピーク電流値の設定値に応じて、前記発振器から出力されるパルスのデューティ比を変化させて前記スイッチング素子の制御端子へ出力する回路を有することを特徴とするものである。
【００１７】
以上のように構成することにより、起動／停止回路から起動信号が出力されているとき、スイッチング素子に流れる電流が検出され、ピーク電流制御力端子より入力されるピーク電流値の設定値に応じて、発振器から出力されるパルスのオンデューティが変化されスイッチング素子の制御端子へ出力され、スイッチング素子に流れるピーク電流値が制御される。よって、ピーク電流制御力端子より入力されるピーク電流値の設定値に応じて発光ダイオードの発光輝度を調光することが可能となるため、外部の明るさに適した発光ダイオードの発光輝度を得られる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発光ダイオード駆動装置は、上記請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置の制御回路において、前記制御回路は、前記スイッチング素子が発熱を有する異常状態となったことを検出し、動作する過熱保護回路を備え、前記制御回路は、前記過熱保護回路が動作すると、前記スイッチング素子の制御端子への出力を停止することを特徴とするものである。
【００１９】
以上のように構成することにより、発光ダイオード駆動装置のスイッチング素子の発熱を伴う異常発振からの保護が実現され、特に発光ダイオード駆動装置をモジュール化した場合に、発光ダイオードの温度上昇保護に有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の発光ダイオード駆動装置は、上記構成を有し、制御回路によりスイッチング素子がオン／オフ制御され、発光ダイオードに流れる電流がオン／オフ制御されることにより、トランスの二次側コイルに誘導起電力が生じ、二次側コイルより電流がコンデンサへ供給され、コンデンサより電力が制御回路へ供給されることによって、制御回路で消費される電力を低減することができ、よって発光ダイオード駆動装置の更なる高効率化を実現できる、という効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１における発光ダイオード駆動装置の回路図であり、図２は同発光ダイオード駆動装置において、設定電圧Ｖｓｎの変化に対する発光ダイオード電流変化を示す動作波形図である。
【００２２】
図１に示すように、ＡＣ電源１を整流回路２により整流して電圧（電源電圧）Ｖｉｎが形成されており、整流回路２の出力側に第１コンデンサ（平滑コンデンサ）３が並列に接続されている。これらＡＣ電源１と整流回路２により電圧源が構成されている。
【００２３】
そして、図１に示すように、一次側コイルの一端に前記電圧源より電源電圧Ｖｉｎが印加されるトランス４が設けられ、このトランス４の一次側コイルの他端に、直列接続された１つ以上の発光ダイオードからなる発光ダイオード群６のｐ電極（アノード側）が接続されている。またカソードがトランス４の一次側コイルの一端に接続され、アノードが発光ダイオード群６のｎ電極（カソード側）に接続され、トランス４の一次側コイルに生じる逆起電力を発光ダイオード群６に供給するダイオード５が設けられている。そして、これらトランス４の一次側コイル、発光ダイオード群６、およびダイオード５により発光ダイオードブロックＰＢが構成されている。
【００２４】
また発光ダイオード群６に流れる電流を制御する制御ブロックＣＢが設けられている。
この制御ブロックＣＢは、ドレイン（一端）がドレイン端子１３を介して、発光ダイオードブロックＰＢの発光ダイオード６とダイオード５との接続点に接続され、ソース（他端）が基準電位（ソース端子）１５を介して基準電位（整流回路２のマイナス側出力端）に接続された第１スイッチング素子７と、第１スイッチング素子７の高電位側端子１７、ゲート端子（制御端子）１８、および低電位側端子１９に接続され、第１スイッチング素子７をオン／オフ制御する制御回路１０と、電力供給端子２１を介して、一端（入力側）がトランス４の一次側コイルとダイオード５とのカソードの接続点に接続され、電源電圧Ｖｉｎ（整流回路２のプラス側出力端）が印加される定電流源８と、一端（入力側）が定電流源８の他端（出力側）に接続され、他端（出力側）が制御回路１０の電源電圧端子１６に接続されたレギュレータ９を備えている。前記レギュレータ９により、電源電圧Ｖｃｃが一定電圧となるように制御されている。
【００２５】
また制御回路１０は、制御ブロックＣＢの設定入力端子１２を介して、第１スイッチング素子７に流れるピーク電流値を外部から変化させるための設定電圧Ｖｓｎを入力するピーク電流制御力端子２０を有している。設定電圧Ｖｓｎは外部より任意に設定することが可能な基準電圧（設定電圧）であり、この設定電圧Ｖｓｎを変えることにより、第１スイッチング素子７に流れる電流を変えることができ、よって発光ダイオード群６に流れる電流を変えることができ、発光ダイオード群６の発光輝度を調光することが可能となるため、外部の明るさに適した発光ダイオード群６の発光輝度を得られる。
【００２６】
また一端が、電源電圧Ｖｃｃが供給される制御ブロックＣＢの電源電圧端子１４を介して、レギュレータ９の他端（出力側）および制御回路１０に接続され、他端が前記電圧源の基準電位に接続された第２コンデンサ１１が設けられ、トランス４の二次側コイルが、一端が第２コンデンサ１１の一端に接続され、他端が電圧源の基準電位に接続されている。
【００２７】
図２を用いて実施の形態１における発光ダイオード駆動装置の動作を説明する。
発光ダイオード駆動装置の起動時、ＡＣ電源１を整流回路２により整流して形成された電源電圧Ｖｉｎは、制御回路ブロックＣＢへの電力供給端子２１、定電流源８、そしてレギュレータ９を介して、第２コンデンサ１１に印加され（電力供給され）、第２コンデンサ１１は充填されて両端電圧は上昇される。またこのとき、レギュレータ９により制御回路１０の電源電圧Ｖｃｃが一定電圧となるように制御される。また制御回路１０への電力は第２コンデンサ１１より供給されることになる。
【００２８】
続いて、外部からの設定電圧Ｖｓｎに応じて、制御回路１０による第１スイッチング素子７のオン／オフ制御（パルス幅制御）が開始される。設定電圧Ｖｓｎが高いと、パルス幅が長く（オンデューティが長く）され、設定電圧Ｖｓｎが低いと、パルス幅が短く（オンデューティが短く）される。
【００２９】
第１スイッチング素子７がオン状態において、第１コンデンサ３→トランス４の一次側コイル→発光ダイオード群６→第１スイッチング素子７と電流が流れ、第１スイッチング素子７がオフ状態において、トランス４の一次側コイル→発光ダイオード群６→ダイオード５→トランス４の一次側コイルと電流が流れる（閉ループを電流が流れる）。そのため、発光ダイオード群６に流れる電流ＩＬの波形は、図２に示すように、第１スイッチング素子７がオン状態のときに上昇し、オフ状態のときに徐々に下降する電流波形となる。第１スイッチング素子７のオン／オフ制御がなされている状態において、トランス４の一次側コイルに流れるパルス電流も発光ダイオード群６に流れるパルス電流波形と同じであり、このパルス電流によりトランス４の二次側コイルに誘導起電力が生じ、この誘導起電力による電流が第２コンデンサ１１に供給され、充填・平滑されて、制御ブロックＣＢの電源供給端子１４を介してレギュレータ９と制御回路１０の電源電圧端子１６に印加される。これにより、制御回路１０へは、第２コンデンサ１１から電力が供給され、制御ブロックＣＢへの電力供給端子２１から定電流源８とレギュレータ９を介した電力供給は停止される。
【００３０】
このような本発明の実施の形態１における発光ダイオード駆動装置を使用した場合、広いＡＣ電源１の入力範囲において、定電流源８とレギュレータ９を介した制御回路１０への電力供給ではなく、トランス４の誘導起電力による制御回路１０への電力供給となるため、制御ブロックＣＢで消費される電力を低減することができる、定電流制御が可能な発光ダイオード駆動装置を実現できる。また簡単な構成で発光ダイオード駆動装置を実現できる。そのため、発光ダイオード駆動装置の更なる高効率化を実現できる。このことは、効率の面で、特にＡＣ電源１が高電圧入力となる場合に大きな差となって現れる。またトランス４と第２コンデンサ１１を設けるという簡単な構成で、制御ブロックＣＢで消費される電力を低減することができる発光ダイオード駆動装置を実現できる。
【００３１】
また、図１中に示す、定電流源８、レギュレータ９、および制御回路１０を同一の半導体基板上に集積化すると良い。その際、電源電圧端子１４、制御回路１０の高電位側端子１７、制御回路１０の制御端子（ゲート端子）１８、制御回路１０の低電位側端子１９、および制御ブロックＣＢへの電力供給端子２１の少なくとも５つの端子を外部接続端子として集積化する。そして、５つ以上の端子を有したパッケージに組み込むことにより、部品点数が大幅に削減でき、部品の寸法も小さくなり、より小型・低価格の電源を実現できる。
【００３２】
さらに、第１スイッチング素子７、定電流源８、レギュレータ９、および制御回路１０を同一の半導体基板上に集積化すると良い。その際、ドレイン端子１３、電源電圧端子１４、基準電位（ソース端子）１５、及び制御回路ブロックへの電力供給端子２１の少なくとも４つの端子を外部接続端子として集積化する。そして、４つ以上の端子を有したパッケージに組み込むことにより、部品点数が大幅に削減でき、部品の寸法も小さくなり、より小型・低価格の電源を実現できる。
［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２における発光ダイオード駆動装置の回路図である。本実施の形態２は、図１に示す実施の形態１と比較して、第１コンデンサ（平滑コンデンサ）３が無いこと以外は構成、基本動作、および効果は同じであるため、以下に相違点、追加点のみについて記載する。
【００３３】
実施の形態２では、第１コンデンサ３が無いことにより、整流回路２で整流された電圧が入力電源としてそのまま供給される。そのため、例えば、入力電源電圧Ｖｉｎが０Ｖ付近になると、制御回路１０の電源電圧Ｖｃｃが大幅に低下するために、制御回路１０による第１スイッチング素子７のオン／オフ制御がなされない期間が生じる。しかし、発光ダイオード群６のような可視光の場合、商用周波数レベル以上であれば、人間の目では発光ダイオード群６のチラツキは認識できないレベルである。そのため、発光ダイオード駆動装置として、更なる低消費電力化を図ることが可能となる。更に、第１コンデンサ３が無いことにより、高調波によるノイズ発生も大幅に低減されるため、ノイズ対策部品も不要となるため、発光ダイオード駆動装置の更なる小型化も同時に実現される。
［実施の形態３］
図４は本発明の実施の形態３における発光ダイオード駆動装置の回路図である。本実施の形態３は図１に示す実施の形態１と比較して、制御ブロックＣＢへの電力供給端子２１が無く、定電流源８の一端が第１コンデンサ３にではなく、ドレイン端子１３に接続されている以外は構成、基本動作、および効果は同じであるため、以下に相違点、追加点のみについて記載する。
【００３４】
制御ブロックＣＢへの電力供給端子２１が無くなることにより、図４中に示す、定電流源８、レギュレータ９、および制御回路１０を同一の半導体基板上に集積化した場合、電源電圧端子１４、制御回路１０の高電位側端子１７、制御回路１０の制御端子１８、および制御回路１０の低電位側端子１９の少なくとも４つの端子を外部接続端子として集積化する。そして、４つ以上の端子を有したパッケージに組み込むことにより、部品点数が大幅に削減でき、部品の寸法も小さくなり、より小型・低価格の電源を実現できる。
【００３５】
さらに、第１のスイッチング素子７、定電流源８、レギュレータ９、および制御回路１０を同一の半導体基板上に集積化すると良い。その際、ドレイン端子１３、電源電圧端子１４、および基準電位（ソース端子）１５の少なくとも３つの端子を外部接続端子として集積化する。そして、３つ以上の端子を有したパッケージに組み込むことにより、部品点数が大幅に削減でき、部品の寸法も小さくなり、より小型・低価格の電源を実現できる。
［実施の形態４］
図５は本発明の実施の形態４における発光ダイオード駆動装置の回路図である。本実施の形態４は図４に示す実施の形態３と比較して、第１スイッチング素子７が、発光ダイオードブロックＰＢの発光ダイオード群６とトランス４の一次側コイルとの接続点に接続されている以外は、構成、および効果は同じである。本実施の形態４では、第１スイッチング素子７がオフ状態において、トランス４の一次側コイル→発光ダイオード群６→ダイオード５→トランス４の一次側コイルと電流が流れる（閉ループを電流が流れる）。
【００３６】
なお、本実施の形態４では、定電流源８の一端の接続を、制御ブロックＣＢのドレイン端子１３（第１スイッチング素子７の高電位側端子）に接続しているが、トランス４の一次側コイルとダイオード５のカソードとの接続点に接続を変更し、電圧源に接続するようにすることも可能である。
「制御回路１０の回路例」
上記実施の形態１〜４における発光ダイオード駆動装置に使用する制御回路１０の回路例を、図６〜図８に示す。
【００３７】
図６に示す制御回路１０は、第１スイッチング素子７のオン／オフ制御開始・停止を行う起動／停止回路２２と、ＭＡＸＤＵＴＹ信号およびＣＬＯＣＫ信号を同期して出力するパルス発振器２３と、ピーク電流制御力端子２０を介して入力される設定電圧Ｖｓｎと高電位端子１７の電圧を比較することによりドレイン電流を検出するドレイン電流検出回路２４と、後述するＡＮＤ回路２８の出力がオン時にブランキングパルスを発生するオン時ブランキングパルス発生器２９と、ドレイン電流検出回路２４の検出出力信号とオン時ブランキングパルス発生器２９の出力信号の論理積をとるＡＮＤ回路２５と、ＡＮＤ回路２５の出力信号とパルス発振器２３のＭＡＸＤＵＴＹ信号の否定（ＮＯＴ）信号との論理和をとるＯＲ回路２６（発振器２３からのＭＡＸＤＵＴＹ信号入力部のみインバータ有り）と、パルス発振器２３のＣＬＯＣＫ信号によりセットされＯＲ回路２６の出力信号によりリセットされるフリップフロップ２７と、パルス発振器２３のＭＡＸＤＵＴＹ信号とフリップフロップ２７の出力信号と起動／停止回路２２の出力信号（起動信号）の論理積をとるＡＮＤ回路２８とから構成されている。
【００３８】
この構成により、第１スイッチング素子７のオン／オフ制御開始は起動／停止回路２２より起動信号が出力されているときに行われ、第１スイッチング素子７に対して、ドレイン電流検出回路２４において設定電圧Ｖｓｎと高電位端子１７の電圧を比較することにより検出されるドレイン電流をフィードバックしながら、発振器２３より出力されるパルスのデューティ比を変化させるＰＷＭ制御が実行される。なお、最大オンデューティは発振器２３のＭＡＸＤＵＴＹ信号で規定される。また、ドレイン電流検出回路２４の設定電圧Ｖｓｎは外部より任意に設定することが可能、即ち、第１スイッチング素子７に流れる検出ピーク電流値を変えることができるため、発光ダイオードに流れる電流を変えることができる（調光機能）。
【００３９】
図７に示す制御回路１０は、新たに、第１スイッチング素子７が発熱を有する異常状態となったことを検出し、動作する過熱保護回路３０を設け、過熱保護回路３０の動作信号をＡＮＤ回路２８に入力して、過熱保護回路３０が動作すると、第１スイッチング素子７の制御端子１８への出力を停止している点以外は図６に示す制御回路１０と同じである。この過熱保護回路３０は、特に発光ダイオード駆動装置全体、又は一部がモジュール化された場合に、第１スイッチング素子７が発熱を有する異常状態等から駆動装置を保護するものであり、発光ダイオード駆動装置の第１スイッチング素子７の発熱を伴う異常発振からの保護が実現され、発光ダイオードの温度上昇保護に有効である。
【００４０】
図８に示す制御回路１０は、新たに、第１スイッチング素子７と並列に接続された、第２スイッチング素子３１および抵抗３２の直列回路を設けている点以外は図６に示す制御回路と同じであり、ドレイン電流検出回路２４の検出に関する他の検出方法を示し、検出は抵抗３２の両端電圧で行う。ここで、第１スイッチング素子７に流れる電流と第２スイッチング素子３１に流れる電流はある一定の比となるように構成されることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明にかかる発光ダイオード駆動装置は、発光ダイオードを使用した装置・機器全般に利用可能であり、特に、ＬＥＤ照明機器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１における発光ダイオード駆動装置の回路図である。
【図２】同発光ダイオード駆動装置の動作を示す特性図である。
【図３】本発明の実施の形態２における発光ダイオード駆動装置の回路図である。
【図４】本発明の実施の形態３における発光ダイオード駆動装置の回路図である。
【図５】本発明の実施の形態４における発光ダイオード駆動装置の回路図である。
【図６】本発明の実施の形態１〜４で使用される制御回路の一例を示す回路図である。
【図７】本発明の実施の形態１〜４で使用される制御回路の一例を示す回路図である。
【図８】本発明の実施の形態１〜４で使用される制御回路の一例を示す回路図である。
【図９】従来の発光ダイオード駆動装置の回路図である。
【図１０】従来の発光ダイオード駆動装置で使用される制御回路の回路図である。
【符号の説明】
【００４３】
ＣＢ  制御ブロック
ＰＢ  発光ダイオードブロック
１    ＡＣ電源
２    整流回路
３    平滑コンデンサ
４    トランス
５    ダイオード
６    発光ダイオード（又は複数の直列接続された発光ダイオード群）
７    第１のスイッチング素子
８    定電流源
９    レギュレータ
１０  制御回路
１１  コンデンサ
１２  制御ブロックの設定入力端子
１３  制御ブロックのドレイン端子
１４  制御ブロックの電源電圧端子
１５  制御ブロックのソース端子（基準電位）
１６  制御回路の電源電圧端子
１７  制御回路の高電位側端子
１８  制御回路の制御端子
１９  制御回路の低電位側端子
２０  制御回路のピーク電流制御端子
２１  制御ブロックの電力供給端子
２２  起動／停止回路
２３  発振器
２４  ドレイン電流検出回路
２５  ＡＮＤ回路
２６  ＯＲ回路（１入力端子：インバータ付き）
２７  ＲＳフリップフロップ
２８  ＡＮＤ回路
２９  オン時ブランキングパルス発生器
３０  過熱保護回路
３１  第２のスイッチング素子
３２  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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